Permeabiitas Kemasan Plastik

Intan Btari Dwiastuti240210130101

IV. HASIL PENGAMATAN DAN PEMBAHASAN

Praktikum ini dilakukan untuk menguji permeabilitas uap air dari film atau

plastik. Pengujian permeabilitas uap air dari film atau plastik ini bertujuan untuk

mengenal pengujian kecepatan transmisi uap air melalui plastik pengemas,

menentukan kecepatan transmisi uap air dari beberapa contoh bahan pengemas

pada temperature, kelembaban tertentu dan permeabilitas plastik pengemas

sehingga dapat dibandingkan kemampuan melewatkan gas dan uap air dari suatu

kemasan plastic.

Plastik pada umumnya terdiri dari polimer karbon, karbon dengan oksigen,

nitrogen, klorin, atau belerang di bagian dari rantai di jalur utama yang

menghubungkan unit monomer menjadi kesatuan. Sifat plastik adalah kuat,

ringan, tidak berkarat, bersifat termoplastis (direkatkan melalui panas), dapat

diberi label atau cetakan dengan berbagai kreasi, mudah diubah bentuknya, dan

dapat digunakan dalam bentuk tunggal komposit atau multilapis dengan hampir

semua jenis bahan lain seperti karton, kertas, plastik dan lainnya yang disebut

sebagai proses laminasi (Herudiyanto, 2008).

Plastik yang bersifat fleksibel mempunyai sifat-sifat yang berbeda dalam

daya tembusnya terhadap gas seperti nitrogen, oksigen, belerangoksida, dan air

karena fungsi pengemas dalam menurunkan tingkat pembusukan dari beberapa

bahan pangan erat kaitannya dengan penembusan gas, baik ke dalam maupun ke

luar dari kemasan, keterangan mengenai daya tembus kemasan sangat penting.

(Buckle et al, 1987).

Plastik pengemas tidaklah secara absolut mampu menahan gas dan

kelembaban karena film plastik permeabel terhadap gas dan uap air. Masing-

masing plastik pengemas mempunyai tingkatan permeabilitas yang berbeda dan

besarnya dipengaruhi oleh faktor jenis plastik, ketebalan plastik, temperatur, dan

beberapa parameter lainnya.

Permeabilitas adalah kemampuan suatu bahan untuk menahan laju keluar

masuknya gas. Permeabilitas memberikan gambaran tentang mudah tidaknya uap

air menembus atau berdifusi ke dalam suatu material (plastik film). Permeabilitas

plastik film terhadap uap air sangat penting untuk diketahui karena ketahanan


plastik terhadap uap air merupakan salah satu faktor yang sangat mempengaruhi

dalam penentuan jenis kemasan yang cocok digunakan untuk mengemas suatu

produk pangan tertentu . Faktor yang mempengaruhi daya tembus adalah beda

tekanan, suhu, dan kelembaban udara. Permeabilitas adalah proses larutnya suatu

gas di salah satu permukaan bahan kemasan kemudian berdifusi melewati sisi

bahan kemasan lainnya. Laju transmisi uap air pada kemasan dinyatakan dengan

beberapa istilah yaitu WVTR, WVPM, WVPB. (Setiasih, 2006). WVTR

menyatakan besarnya laju transmisi uap pada kondisi seimbang (steady) dalam

satuan gram per hari per m2(Rizvi dan Mittal, 1992 dalam Lastriyanto et al, 2007).

Pengujian ini dilakukan selama 6 hari dengan mengukur daya

permeabilitas dari plastik jenis polietilen (PE), polipropilen (PP), polivinilclorida

(PVC), dan High density poli etilen (HDPE) dan PP tebal. Metode yang umum

digunakan untuk mengukur permeabilitas uap ialah dengan metode gravimetri.

Digunakan suatu desikan dalam metode ini yang bisa menyerap uap air dan

menjaga supaya tekanan uap air tetap rendah disimpan dalam suatu wadah yang

kemudian ditutup dengan film plastik yang akan diukur permeabilitasnya.

Dilakukan tiga kondisi yaitu, wadah kontrol yang tidak diberikan desikan,

wadah yang diisi desikan larutan garam jenuh, dan wadah yang diisi desikan silika

gel. Cawan tersebut permukaannya dilapisi sampel plastik kemudian diikat

dengan karet. Desikan adalah zat penyerap uap air yang digunakan untuk

mengetahui berapa uap air yang dapat diserap oleh jenis plastik tertentu.

Mula-mula untuk cawan kontrol, disiapkan cawan lalu ditutup dengan

menggunakan sampel plastic menggunakan karet. Setelah ditutup, cawan beserta

sampel dan karet pengikat ditimbang untuk diketahui berat awal dari cawan.

Pengamatan dilakukan tiap hari dengan cara penimbangan hingga didapatkan

masing-masing berat cawan setiap penimbangan yakni sebanyka 5 kali

penimbangan dalam 5 hari penyimpanan di dalam desikator. Tidak jauh berbeda

dengan cawan yang diisikan desikan, baik larutan garam jenuh maupun silica gel,

ke dalam cawan dimasukkan desikan kurang lebih ¾ cawan. Selanjtnya, cawan

ditutup rapat menggunakan plastik yang sudah ditentukan serta diikatkan karet

agar posisi plastic tidak berubah. Setelah itu perlakuan yang sama dilakukan

layaknya kontrol. Pengamatan dilakukan setiap hari dengan mencatat berat, suhu,


dan RH dari gelas tersebut. Hasil pengamatan kemudian dibuat grafik dan tabel

dan kemudian dicari nilai WVTR.

Hasil pengamatan yang didapatkan adalah terjadi kenaikan dan penurunan

dengan alasan bahwa kenaikan berat disebabkan oleh udara atau gas yang masuk

menembus kedalam gelas melalui kemasan yang disebut juga permeabilitas

sebaliknya penurunan terjadi karena udara dari dalam gelas keluar menembus

plastik uji melalui kemasan. Gas tersebut dapat melewati kemasan melalui

mekanisme pori mikroskopikdan difusi teraktivasi karena perbedaan konsentrasi.

Di bawah ini merupakan hasil pengamatan terhadap perubahan berat cawan

beserta desikan, luas permukaan cawan dan WVTR atau laju transmisi uap air

pada kemasan.

Tabel 1. Hasil Pengamatan terhadap Daya Tembus Air terhadap Kemasan Plastik

PlastikPerlakua

n0 3 4 5 6

Luas Permukaa

n(m2)

WVTR(g/m2 day)

PP

Kontrol 5.7103 5.7304 5.7781 5.7889 5.8996 0.00246 12.8252032

Air Garam23.2022 23.1892 23.1679

23.1403 23.353 0.00264 9.52020202

Silica25.741 26.0059 26.0845

26.1251 26.2716 0.00283 31.248527

PE

Kontrol 6.936 6.9374 6.9565 6.9464 6.9484 0.00374 0.55258467

Air Garam20.3654 20.3512 20.1634

19.9542 19.7689 0.00246 -40.413279

Silica15.3439 15.4532 15.5183

15.5573 15.6 0.00255 16.738562

HDPE

Kontrol 7.3783 7.4163 7.4384 7.4501 7.4523 0.00363 3.39776225

Air Garam31.9994 31.9991 31.9973

31.9401 31.8772 0.015386 -1.3237141

Silica23.9736 24.0879 24.1547

24.1955 24.2575 0.01495 3.16509181

Cling wrap

Kontrol 5.501 5.5049 5.5368 5.5301 5.534 0.00264 2.08333333

Air Garam19.9075 19.8298 19.8567

19.8567 19.8933 0.00283 -0.8362779

Silica 15.4107 16.018 16.1724 16.256 16.3696 0.00255 62.673202

PVC

Kontrol 6.1114 6.1141 6.1193 6.1203 6.1229 0.00283 0.67726737

Air Garam14.8532 14.3864 14.3879

13.9484 13.9257 0.00283 -54.623085

Silica11.6509 11.8649 11.9471

11.9784 12.0367 0.00283 22.720848

Sumber: Dokumentasi Pribadi, 2015


Berdasarkan tabel di atas, dapat dilihat pada percobaan diberikan tiga

macam perlakukan yang berbeda bagi masing-masing sampel. Di antaranya

adalah kontrol yakni tanpa pemberian perlakuan, perlakuan dengan desikan

larutan garam jenuh dan perlakuan dengan silica gel. Melihat perlakuan yang

diberikan ini dapat diduga kemasan yang digunakan untuk

mengemas/membungkus desikan akan mengalami penambahan berat yang lebih

besar dibanding cawan kontrol. Hal ini terjadi karena penggunaan desikan

berfungsi untuk menyerap uap air dan menjaga supaya tekanan uap air tetap

rendah, baik pada desikan maupun kontrol, pertambahan berat setiap harinya tidak

konstan.

Kemasan diharapkan mampu melindungi bahan makanan dengan menjaga

oksigen dan kelembaban berada di luar kemasan. Sifat permeabilitas plastik

terhadap gas dan uap air mampu melindungi produk yang dikemas dengan

menjaga supaya oksigen dan uap air tetap berada di luar kemasan. Akan tetapi,

pada kenyataannya ternyata plastik pengemas tidak secara absolut mampu

menahan gas dan uap air tersebut karena film plastik permeabel terhadap gas dan

uap air.

Dilihat dari tabel 1, terdapat nilai WVTR dari kemasan yang memiliki

tanda negative. Hasil negative ini didapat akibat terjadi penyusutan berat

keseluruhan cawan beserta isinya di mana pada hari terakhir penimbangan berat

cawan dan desikannya lebih rendah dibanding hari pertama penimbangan. Hal

yang paling mungkin terjadi adalah terjadinya penguapan air dari desikan baik itu

silica gel ataupun larutan garam melalui kemasan plastik akibat kandungan air

yang lebih tinggi dari desikan dibandingkan RH atau kelembaban dari desikator

tempat penyimpanan cawan melalui kemasan. Namun, mengingat nilai WVTR

yang bernilai negative hanya ditemukan pada cawan dengan desikan larutan air

garam jenuh, tidak menutup kemungkinan terjadi kesalahan akibat human error

selama penyimpanan terutama pada desikan larutan garam jenuh. Larutan garam

yang sudah jenuh menunjukkan semua air bebas sudah tidak dapat ditemukan lagi

pada larutan garam karena telah jenuh berikatan dengan garam menjadi komponen

air terikat sehingga sulit untuk diuapkan. Adapun yang dapat terjadi adalah faktor

human error karena terjadi kesalahan selama pengamatan yakni tumpahnya


desikan akibat peletakkan yang kurang baik sehingga bobot cawan dan desikan

menjadi berkurang hingga hari ke-6.

Sesuai hipotesis di atas di mana cawan kontrol akan memiliki nilai WVTR

yang lebih kecil deibandingkan cawan dengan perlakuan dapat dibuktikan.

Sebagian besar cawan kontrol memiliki nilai WVTR yang lebih kecil dibanding

cawan dengan desikan. Hal ini terjadi karena di dalam cawan tidak terdapat

senyawaan yang bersifat higroskopis sehingga dapat menyerap air dan

menambahan bobot cawan. Semakin besar nilai WVTR dari kemasan plastic

maka semakin tidak permeable suatu kemasan plastic. Nilai WVTR yang terbesar

untuk perlakuan cawan kontrol adalah kemasan PE. Seharusnya, pada cawan

kontrol, pertambahan berat yang terjadi tidak tepat jika terlalu besar mengingat

tidak adanya desikan di dalam cawan yang dapat menyerap uap air. Diduga, nilai

WVTR yang cukup besar dair PE terjadi akibat kontaminasi uap air selama

penimbangan dari lingkungan sehingga pada akhir penimbangan terakumulasi dan

menjadikan perhitngan WVTR juga turut besar. Jika diurutkan, kemasan plastic

dengan nilai WVTR yang paling kecil ke paling besar adalah berturut-turut PE,

PVC, Cling Wrap, HDPE dan PP.

Perlakuan kedua yang diberikan adalah cawan yang diisikan desikan silica

gel dan larutan garam jenuh. Hasil pengamatan menunjukkan, jika diurutkan,

kemasan dengan permeabilitas terendah hingga terbesar dengan perlakuan desikan

silica gel adalah HDPE, PE, PVC, PP dan Cling wrap. HDPE dibandigkan dengan

kemasan-kemasan plastic lainnya memiliki permeabilitas yang paling rendah

sebab jika dibandingkan dengan LDPE, HDPE memiliki nilai kristalin sebesar

80% sedangkan LDPE hanya 50%. Daerah kristalin inilah yang merupakan

penghambat difusi molekul gas dan molekul kecil sehingga memiliki

permeabilitas uap dan gas yanglebih rendah dibandingkan LDPE (Smallman and

Bishop, 2000). Hasil pengamatan perubahan berat dari cawan dengan desikan

larutan garam menunjukkan hasil yang kurang baik. Tiga dari hasil pengamatan

menunjukkan nilai WVTR negative yakni pada kemasan PVC (-54.623(g/m2

day)), HDPE (-1,324 ((g/m2 day)) dan Cling wrap (-0,836((g/m2 day)).

Selanjutnya, kemasan dengan nilai WVTR yang lebih besar adalah PP ( 9,52

(g/m2 day)) dan PE (16,74 (g/m2 day)). Berbeda dengan desikan silica gel yang


diduga sudah mengandung air yang kemudian teruapkan di dalam desikator, pada

desikan larutan garam jenuh diduga terjadi human error di mana terdapat larutan

garam yang merembes atau tumpah saat penimbangan sehingga berat cawan yang

terhitung pada hari ke-6 mengalami penyusutan.

Menurut Buckle et al (1987), daya tembus plastic tipis fleksible terhadap

uap air dari kemasan PE, HDPE, PVC, PP dan Cling wrap adalah 800, 130, 1560,

680 dan 75000 cm3/cm2/mm/det/cmHg. Kemasan plastic dengan permeablitas

terendah menurut Buckle adalah HDPE lalu PP, PE, PVC, dan terakhir Cling

wrap. Hal ini menunjukkan pada hasil pengamatan dari percobaan khususnya

pada desikan larutan garam tidakmemiliki kesesuaian urutan dengan literature.

Menurut Buckle et al (1987), HDPE adalah kemasan dengan permeabilitas paling

rendah yang mana dibuat pada suhu rendah dan tekanan rendah sehingga

memberikan perlindungan yang paling baik dari air dibandingkan kemasan

lainnya pada praktikum. Dibandingkan dengan HDPE, PE memiliki kemampuan

penahan air dibawah HDPE dan PP dengan daya tembus terhadap oksigen yang

buruk. PE tidak lebih baik dibandingkan PP sebab PE lebih tipis dengan kekuatan

tegangan yang sedang, sedangkan PP lebih kaku dan kuat dengan daya tembus air

yang lebih rendah. Plastik dengan permeabilitas yang paling tinggi adalah cling

wrap. Kemasan dengan tekstur paling lentur ini biasa diperuntukkan untuk

mengemas sayur dan buah-buahan karena dapat melalukan dengan baik uap air

hasil respirasi komoditi sayur dan buah.

Pengemasan dengan plastic ini penting sekali diberikan terutama pada

produk yang memerlukan perlindungan terhadap udara dan uap air. Produk-

produk yang mudah mengalami oksidasi, dan bersifat higroskopis biasanya

merupakan produk yang paling sering dikemas dengan plastic. Melalui praktikum

ini dapat diketahui melalui WVTR nya, kemasan plastic HDPE memiliki nilai

WVTR yang relative lebih rendah yakni 3,397 (g/m2 day) untuk kontrol, -1,323

(g/m2 day) untuk desikan larutan garam dan 3,165 (g/m2 day) untuk desikan silica

gel sehingga dapat memberikan ketahanan terhadap uap air dari lingkunganke

dalam desikan yang berada di dalam cawan. Sebaliknya cling wrap, dilihat dari

nilai WVTR nya yang paling besar khususnya pada perlakuan dengan silica gel

menunjukkan memiliki permeabilitas yang tinggi sehingga saat dijadikan


kemasan, tidak memiliki ketahanan yang baik terhadap perlindungan dari uap air.

Untuk itu, kemasan seperti cling wrap yang permeabilitasnya tinggi lebih cocok

digunakan untuk mengemas produk pasca-panen yang masih melakukan respirasi.

V. KESIMPULAN

Kesimpulan yang dapat diambil daripraktikum ini adalah

Permeabilitas dari kemasan plastic dapat diamati dengan menghitung nilai

WVTR nya yang menyatakan besarnya laju transmisi uap dalam gram per

hari per m2

Berdasarkan definisinya, faktor-faktor yang memengaruhi laju transmisi

uap air pada kemasan adalah penambahan/pengurangan massa uap air,

lama penyimpanan dan luas permukaan cawan atau film yang digunakan

untuk mengemas.

Semakin besar nilai WVTR, semakin besar permeabilitas seuatu kemasan

plastic

Berdasarkan hasil pengamatan, kemasan plastic kontrol dengan

permeabilitasnyayang paling rendah berturut-turut adalah PE, PVC, Cling

Wrap, HDPE dan PP.

Berdasarkan hasil pengamatan, kemasan plastic dengan desikan larutan

garam permeabilitasnya dari yang terendah berturut-turut adalah PVC,

HDPE, Cling wrap, PP, PE.

Berdasarkan hasil pengamatan, kemasan plastic dengan desikan silica gel

permeabilitasnya dari yang terendah berturut-turut adalah HDPE, PE,

PVC, PP dan Cling wrap

Jika mengabaikan nilai WVTR yang negative, maka HDPE merupakan

kemasan dengan permeabilitas paling rendah dan Cling wrap dengan

permeabilitas paling tinggi.


HDPE memiliki permeabilitas paling rendah karena nilai kristalinnya yang

paling besar yakni 80% sehingga tumpukan padatannya yang lebih padat

dapat menahan difusi gas dan uap air lebih baik

DAFTAR PUSTAKA

Buckle, K.A, Edwards, R.A, Fleet, G.H. dan M. Wooton, 1985. Ilmu Pangan. Penerjemah Hari Purnomo dan Adiono. UI-Press, Jakarta.

Herudiyanto,M.S. 2008. Teknologi Pengemasan Pangan. Widya Padjajaran,

UNPAD, Bandung.

Lastriyanto, A., B. D. Argo., H. S. Sumardi., N. Komar., L.C. Hawa., M.B. Hermanto. 2008. Penentuan Koefisien Permeabilitas Film Edible terhadap Transmisi Uap Air, Gas O2, dan Gas CO2. Jurnal Teknologi Pertanian, Vol 8 No.3 (Desember 2007) 182-187

Setiasih, I, Heri R.M. 2006. Buku Ajar Penuntun Praktikum Prinsip Keteknikan Pengolahan Pangan. UNPAD, Bandung.

Smallman, R. E., dan Bishop, J. R.. .2000. Metalurgi Fisik Modren dan RekayasaMaterial. Penerjemah S. Djaprie. Penerbit Erlangga, Jakarta


JAWABAN PERTANYAAN

1. Bagaimana aplikasi plastik berdasarkan uji permeabilitas terhadap bahan

pangan?

Jawab :

Jenis plastik yang memiliki permeabilitas paling baik biasanya digunakan

untuk bahan pangan yang mudah rusak apabila terkena udara. Sedangkan

jenis plastik yang memiliki permeabilitas paling buruk biasanya digunakan

untuk bahan pangan yang masih melakukan proses respirasi.

2. Faktor apa saja yang mempengaruhi perbedaan pada tiap permeabilitas ?

Jawab :

Sifat dari plastik tersebut.

Permeant yang digunakan.

Ketahanan plastik terhadap uap air

Suhu

Tekanan

3. Bagaimana pengaruh masing-masing desikan yang digunakan ?

Jawab :

Pengaruh dari desikan adalah dapat menyerap uap air dan menjaga supaya

tekanan uap air tetap rendah, agar uap air yang berada di lingkungan tidak

mudah melalui plastik.

Permeabiitas Kemasan Plastik

Documents

Transcript of Permeabiitas Kemasan Plastik